随着微电子技术的飞速发展,超高速数据采集技术也得到了长足的发展。数字存储示波器是典型的数据采集系统。随着其采样率的不断提高,它已成为高速或超高速数据采集系统。制造高速或超高速采样率的数字存储示波器的公司主要有Agilent,Tektronix,Nicolet和Lecroy等,数字存储示波器的采样率也已达到10GS/s。另外,逻辑分析仪、频谱分析仪、网络分析仪等也属于超高速数据采集系统范畴。 基于标准总线并带有高速DSP的高速数据采集板卡产品非常多,技术*、市场主流的厂商主要有Spectrum Signal Processing,SPEC,Signatec,Acquisit ionlogic,Bluew*e等公司。
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基于高速ADC采集的多通道数据采集系统
本文主要研究LHAASO地面粒子探测器读出电子学中基于高速FADC波形的数字化。根据奈奎斯特定律,ADC采集卡定制,为保证采样精度,首先对光电倍增管的输出信号进行滤波成形,使经过成形电路以后的输出信号幅度和输入信号幅度保持线性关系,且波形被适当展宽。采用500MHz采样频率的高速ADC芯片(AT84AS001)对滤波成形后的波形进行实时采样,经过模拟/数字变换得到的数字化波形信息送入FPGA中完成实时多通道数据预处理,再交由上位计算机进行进一步处理。 本文对系统总体硬件电路方案进行设计与实现,整个系统包括模拟部分、ADC部分、FPGA部分、时钟部分、电源部分及VME总线接口电路,采用VME6U规范完成PCB设计,使用VerilogHDL语言完成可编程逻辑器件的逻辑功能设计,并对多通道数据采集系统进行调试和测试。 测试结果表明,基于高速采样ADC的数据采集插件性能良好,波形采样率精度为500Msps,微分非线性DNL为±1LSB,信号与噪声 失真比SINAD=56.69dB,有效位ENOB为9.1bit。
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超高速ADC采集板卡
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科研工作者对信号的获取与分析的需求从不停歇,而采集卡的形态、样式也在推陈出新,新的处理手段——如多核CPU、并行GPU,FPGA处理能力也日新月益,推动整个数据采集行业不断进步。对于获取物理界中的信号,几十兆以上的采样率被视为高速数据采集,5G通信、复杂电磁环境监测、相控阵雷达、超带宽通信、高能物理、光电领域对于数据采集卡的需求也集中在高频频段,需要更高的带宽、更高的采样精度、更广的动态范围。高速数据采集卡的关键部件厂商不断发布全新的芯片部件,如ADI,TI的全新AD/DA芯片,Xilinx, Altera的基于SOC的*FPGA技术,使高速数据采集产品出现新的组合可能。